人机共站并行拆卸线平衡问题建模与混合教学优化算法

针对现有人机共站拆卸问题研究对任务间影响关系约束的不足,提出人机共站并行拆卸线平衡问题,以工作站开启数、空闲时间均衡指标、操作者总数和拆卸成本为优化目标,构建了其多目标混合整数规划模型。并提出一种混合教学优化算法求解,算法在原始教学优化算法的基础上融入自学操作和模拟退火操作,以保持种群多样性并避免算法陷入局部最优。应用数学规划软件LINGO精确求解所提问题的中小规模算例并与算法求解结果对比,验证了所建模型正确性与算法的有效性。最后,将所建模型与所提算法应用至大规模人机共站并行拆卸线实例中,通过与多种算法进行不同的对比试验,进一步验证了所提算法求解性能和求解质量的优越性。

站间操作者不同的并行拆卸线平衡问题优化

针对现有并行拆卸线对各拆卸线任务定义不明确且数学模型均为概念模型,考虑站间操作者不同,构建以最小化工作站数目、机器人数量、拆卸成本和空闲时间均衡指标为优化目标的并行拆卸线平衡问题的混合整数规划模型.提出适应该问题的改进头脑风暴优化算法,该算法通过双层编码构造可行拆卸序列,离散化原始操作,设计单个个体和2个个体产生机制的变异交叉方式.为了增加种群个体的多样性,设计四点交叉的操作策略.针对优化目标的多重性,引入Pareto解集思想和拥挤距离筛选多目标非劣解.应用CPLEX和LINGO求解小规模算例精确解,与算法求解结果对比,验证了该模型的正确性与算法的有效性.应用该算法求解P25经典算例,与现有的多篇文献结果对比,验证了该算法求解性能的优越性.将所建模型和所提算法应用于电视机与电冰箱的并行拆卸线实例中,通过不同的对比实验验证了所提算法的优越性.